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離子交換色譜選擇性系數

發布時間:2022-08-27 21:57:13

1. 離子交換樹脂的平衡常數和選擇性系數一樣嗎

不一樣。
平衡常數
是通過一系列實驗測量出來的,而
選擇性系數
是根據平衡常數計算出來的。多看
看書吧

簡單的說
平衡常數主要是理論上的,選擇性系數是應用層次上的。

2. 離子交換選擇系數什麼意思

【精銳解答】指離子選擇性電極對待測(敏感)離子和干擾離子響應程度的判別,即外來離子(干擾離子)j對待...選擇性系數Kij是判斷離子選擇電極性能的重要參數之一,但它不是一個嚴格的常數,隨測定的方法和實驗條件不同而不相同。請採納,謝謝!

3. 簡述離子交換色譜法

離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離。
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:

K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}

其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度

分離原理
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

陽離子交換:

陰離子交換:

式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。

離子交換反應的平衡常數分別為:

陽離子交換:

陰離子交換:

平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數。親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值。

固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂。目前常用的離子交換樹脂分為三種形式,一是常見的純離子交換樹脂。第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂,第三種為大孔徑網路型樹脂。它們各有特點,例如第二種樹脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離,因為它們的孔徑和內表面積大,不需要用水溶脹,便可滿意地使用。

典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成:

其中,二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用,其含量決定了樹脂交聯度大小。交聯度一般控制在4%~16%范圍內,高度交聯的樹脂較硬而且脆,也較滲透,但選擇性較好。在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團。

按結合的基團不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團。陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂。強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基(一),其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分,是可流動的能為其他陽離子所交換的離子。

陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團。陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂。

陰離子交換樹脂屬強鹼性,它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成,它帶有正電荷。而與相反的是可以移動的部分,它能被其它陰離子所交換

流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液,有時也使用有機溶劑如甲醇,或乙醇同水緩沖溶液混合使用,以提供特殊的選擇性,並改善樣品的溶解度。

離子交換色譜所用的緩沖液,通常用下列化合物配製:鈉、鉀、被的檸檬酸鹽,磷酸鹽,甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等。

4. 離子色譜法的原理

您好,安徽康菲爾檢測科技有限公司很高興為您解答!

樣品閥處於裝樣位置時,一定體積的樣品溶液被注入樣品定量環,當樣品閥切換到進樣位置時,淋洗液將樣品定量環中的樣品溶液(或富集與濃縮柱上的被測離子洗脫下來)代入分析柱,被側陰離子根據其在分析柱上的保留特性不同實現分離。淋洗液攜帶樣品通過抑制器時,所有陽離子被交換為氫離子,氫氧根型淋洗液轉換為水,碳酸根淋洗液轉換為碳酸,背景電導率降低;與此同時,被測陰離子被轉化為相應的酸,電導率身高。由電導檢測器檢測響應信號,數據處理系統記錄並顯示離子色譜圖。以保留的時間對被測離子定性,以峰高或峰面積對被測陰離子定量,測出相應離子含量。


此方法特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子,例如飲用水水質分析,高純水的離子分析,礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析,紙漿和漂白液的分析,食品分析,生物體液(尿和血等)中的離子測定,以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。離子色譜能測定下列類型的離子:有機陰離子、鹼金屬、鹼土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸,以及胺和銨鹽等。

希望我的回答對您有所幫助~

5. 什麼是分配系數

分配系數,是指在一定溫度下,達到分配平衡時某一物質在兩種互不相溶的溶劑中的活度(常近似為濃度)之比。為一常數。分配系數可用於表示該物質對兩種溶劑的親和性的差異。

常用的溶劑體系是由水和一種與水不互溶的有機溶劑組成,如正辛醇-水體系,所得的分配系數稱為辛醇-水分配系數。用辛醇是因為該體系近似於體內脂細胞膜胞質溶膠體系對有機物的分配。

土壤化學研究中,固-液相分配系數指體系達到平衡狀態時溶質在固液兩相中的濃度比值,它可反映養分元素或其他化學物質在兩相中的遷移能力及分離效能·可用於研究土壤中元素或化合物的生物有效性

(5)離子交換色譜選擇性系數擴展閱讀

分配系數的測定

一、注意事項

1、 從容器壁中溶出離子。在測定分配系數的實驗中,常常在酸性溶液中使用稀薄離子溶液(各離子濃度是10-4mol/L或10-3mol/L以下)。因此在使用玻璃容器進行實驗時,需要注意從玻璃中溶出的Na。

使用的玻璃容器需要預先用2 mol/L的硝酸溶液浸泡,使容器壁轉化為氫離子型後使用。移液管等玻璃器具也需要用酸清洗浸泡後使用。為避免Na的污染,用同樣方法處理聚乙烯塑料試驗容器也是有效的。

2、確認平衡。在低濃度溶液中進行離子交換實驗時,常常需要很長時間讓反應達到平衡(甚至有反應1個月的例子)。因此,先進行預備實驗求出達到平衡所需的時間,然後再進行分配系數的測定實驗。

二、測定方法

1、分配系數的測定。以H鹼金屬離子交換反應為例說明分配系數的測定法。首先,將離子交換材料裝入柱子中,流經酸溶液使交換材料轉化為氫離子型。取0.1 g氫離子型的離子交換材料裝入帶蓋子的聚乙烯管,

加入用硝酸調節酸濃度後的(10-4mol/L LiNO3+10-4 mol/L NaNO3 + 10-4mol/L KNO3 + 10-4mol/L RbNO3 + 10-4mol/L CsNO3)混合溶液10 cm3。在一定時間內慢慢晃動直至反應達到平衡。

用原子吸光法測定原液和平衡後上部澄清液中的金屬離子濃度。通過離子交換實驗前後金屬離子濃度的變化計算交換材料中的金屬離子含量,再通過以下公式計算分配系數:

Kd(cm3/g)=交換材料中的離子含量(mol/g)/溶液中的離子濃度(mol/cm3)

當50%的離子被交換材料吸附時,分配系數為100 cm3/g。用中和滴定法確定溶液的酸濃度,對低濃度的酸溶液測定其pH值。

2、弱酸性離子交換材料的分配系數。對於弱酸性離子交換材料,因為在酸性范圍內幾乎不進行離子交換,所以必須在中性至弱鹼性范圍內測定分配系數。在這種情況下,把鹼金屬硝酸鹽的一部分用鹼金屬氫氧化物代替可以提高溶液的pH值,由此求出分配系數

6. 色譜法的原理

色譜過程的本質是待分離物質分子在固定相和流動相之間分配平衡的過程,不同的物質在兩相之間的分配會不同,這使其隨流動相運動速度各不相同,隨著流動相的運動,混合物中的不同組分在固定相上相互分離。根據物質的分離機制,又可以分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜、親和色譜等類別。 吸附色譜利用固定相吸附中心對物質分子吸附能力的差異實現對混合物的分離,吸附色譜的色譜過程是流動相分子與物質分子競爭固定相吸附中心的過程
吸附色譜的分配系數表達式如下:
K_a =frac{[X_a]}{[X_m]}
其中[Xa]表示被吸附於固定相活性中心的組分分子含量,[Xm]表示游離於流動相中的組分分子含量。分配系數對於計算待分離物質組分的保留時間有很重要的意義。 分配色譜利用固定相與流動相之間對待分離組分溶解度的差異來實現分離。分配色譜的固定相一般為液相的溶劑,依靠圖布、鍵合、吸附等手段分布於色譜柱或者擔體表面。分配色譜過程本質上是組分分子在固定相和流動相之間不斷達到溶解平衡的過程。
分配色譜的狹義分配系數表達式如下:
K=frac=frac{X_s/V_s}{X_m/V_m}
式中Cs代表組分分子在固定相液體中的溶解度,Cm代表組分分子在流動相中的溶解度。
離子交換色譜
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離。
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:
K_s=frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度。 1.物理吸附又稱表面吸附,是因構成溶液的分子(含溶質及溶劑)與吸附劑表面分子的分子間力的相互作用所引起的。
a) 基本規律:「相似者易於吸附」,固液吸附時,吸附劑、溶質、溶劑三者統稱為吸附過程的三要素。
b) 基本特點:無選擇性、可逆吸附、快速。
c) 基本原理:吸附與解吸附的往復循環。
d) 三要素:吸附劑、溶質(被分離物)、溶劑。
色譜柱
物理吸附過程:吸附——解吸附——再吸附——再解析——直至分離
2.化學吸附
a) 基本特點:有選擇性、不可逆吸附。
b) 基本原理:產生化學反應。酸性物質與Al2O3發生化學反應;鹼性物質與硅膠發生化學反應;Al2O3容易發生結構的異構化,應盡量避免。
3.半化學吸附
1)基本特點:介於物理吸附和化學吸附之間。
2)基本原理:以氫鍵的形式產生吸附。
如聚醯胺對黃酮類、醌類等化合物之間的氫鍵吸附,力量較弱,介於前兩者之間,也有一定的應用。 吸附劑的一般要求:較大的表面積與一定的吸附能力。不與展開劑起化學變化,不與待分離的物質產生反應或催化、分解或締合,顆粒均勻。
1.極性吸附劑
硅膠,氧化鋁均為極性吸附劑,特點為:
a) 對極性物質具有較強的親和能力,極性強的溶質將被優先吸附。
b) 溶劑極性較弱,則吸附劑對溶質將表現出較強的吸附能力。溶劑極性增強,則吸附劑對溶質的吸附能力隨之減弱。
c) 溶質即使被硅膠、氧化鋁吸附,但一旦加入極性較強的溶劑時,又可被後者置換洗脫下來。
極性強弱的判斷 (與功能基的種類、數目多少和排列方式有關) :親水性基團與極性成正比,親脂性基團與極性成反比;游離型化合物極性弱、具親脂性,解離型化合物極性強、具親水性;溶劑的極性—依據介電常數來決定。
色譜試劑
2.聚醯胺
聚醯胺吸附劑可分包括錦綸6(聚己內醯胺)和錦綸66(聚己二醯己二胺),為氫鍵吸附,半化學吸附。聚醯胺分子中有許多醯胺基,聚醯胺上的C=O與酚基,黃酮類、酸類中的-OH或-COOH形成氫鍵。醯胺基中的氨基與醌類或硝基類化合物中的醌基或硝基形成氫鍵。由於被分離物質的結構不同,或同一類結構化合物中的活性基團的數目及位置的不同而是之於聚醯胺形成氫鍵的能力不同而得到分離。
3.活性炭
活性炭為非極性吸附劑,故與硅膠、氧化鋁相反,對非極性物質具有較強的親和能力,在水中對溶質表現出強的吸附能力。溶劑極性降低,則活性炭對溶質的吸附能力也隨之降低。吸附劑的吸附力一定時,溶質極性越強,洗脫劑的極性越弱。 吸附薄層色譜法是指根據各成分對同一吸附劑吸附能力不同,使在移動相(溶劑)流過固定相(吸附劑)的過程中,連續的產生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附,從而達到各成分的互相分離的目的。

7. 衡量色譜柱柱效能的指標什麼呢

衡量色譜柱效能的指標是有效理論塔板數n或者有效塔板高度H。

柱性能指標包括在一定實驗條件下(樣品、流動相、流速、溫度)下的柱壓、理論塔板高度和塔板數、對稱因子、容量因子和選擇性因子的重復性,或分離度。一般說來容量因子和選擇性因子的重復性在±5%或±10%以內。進行柱效比較時,還要注意柱外效應是否有變化。

柱效受柱內外因素影響,為使色譜柱達到最佳效率,除柱外死體積要小外,還要有合理的柱結構(盡可能減少填充床以外的死體積)及裝填技術。

對於一般的分析只需5000塔板數的柱效;對於同系物分析,只要500即可;對於較難分離物質對則可採用高達2萬的柱子,因此一般10~30cm左右的柱長就能滿足復雜混合物分析的需要。在一般的液相色譜系統中,柱外效應對柱效的影響遠遠大於管壁效應。

(7)離子交換色譜選擇性系數擴展閱讀

(1)色譜柱中的管壁效應:

即使最好的裝填技術,在柱中心部位和沿管壁部位的填充情況總是不一樣的,靠近管壁的部位比較疏鬆,易產生溝流,流速較快,影響沖洗劑的流形,使譜帶加寬,這就是管壁效應。

(2)色譜柱的構造:

色譜柱由柱管、壓帽、卡套(密封環)、篩板(濾片)、接頭、螺絲等組成。柱管多用不銹鋼製成,壓力不高於70 kg/cm2 時,也可採用厚壁玻璃或石英管,管內壁要求有很高的光潔度。為提高柱效,減小管壁效應,不銹鋼柱內壁多經過拋光。

也有人在不銹鋼柱內壁塗敷氟塑料以提高內壁的光潔度,其效果與拋光相同。還有使用熔融硅或玻璃襯里的,用於細管柱。

色譜柱兩端的柱接頭內裝有篩板,是燒結不銹鋼或鈦合金,孔徑0.2~20μm(5~10&μm),取決於填料粒度,目的是防止填料漏出。

參考資料來源

網路-色譜柱

網路-柱效能

8. 什麼叫離子交換選擇性系數它有何重要意義

【精銳來解答】指離子選擇性電極對自待測(敏感)離子和干擾離子響應程度的判別,即外來離子(干擾離子)j對待...選擇性系數Kij是判斷離子選擇電極性能的重要參數之一,但它不是一個嚴格的常數,隨測定的方法和實驗條件不同而不相同。請採納,謝謝!

9. partition coefficient是什麼意思

【英文詞彙】partition coefficient
【英式英語讀音】 [pɑ:ˈtiʃən ˌkəʊəˈfɪʃənt]
【美式英語讀音】 [pɑrˈtɪʃən ˌkoəˈfɪʃənt]
【詞彙漢語翻譯】 分配系數
【英語詞語釋例】 [pɑrˈtɪʃən ˌkoəˈfɪʃənt]
The results show that the partition coefficient increases with the increase of the temperature and decrease with the pressure.
【例句漢語翻譯】
結果表明,分配系數隨著系統壓力的降低和系統溫度的升高而增大

【漢語詞語定義】
分配系數指一定溫度下,處於平衡狀態時,組分在固定相中的濃度和在流動相中的濃度之比,以K表示。
分配系數反映了溶質在兩相中的遷移能力及分離效能,是描述物質在兩相中行為的重要物理化學特徵參數。

【英文詞語定義】In the fields of organic and medicinal chemistry, a partition (P) or distribution coefficient (D) is the ratio of concentrations of a compound in the two phases of a mixture of two immiscible solvents at equilibrium. Hence these coefficients are a measure of differential solubility of the compound between these two solvents.

【漢語解析】
分配系數與組分、流動相和固定相的熱力學性質有關,也與溫度、壓力有關。在不同的色譜分離機制中,K有不同的概念:吸附色譜法為吸附系數,離子交換色譜法為選擇性系數(或稱交換系數),凝膠色譜法為滲透參數。但一般情況可用分配系數來表示。
在條件(流動相、固定相、溫度和壓力等)一定,樣品濃度很低時(Cs、Cm很小)時,K只取決於組分的性質,而與濃度無關。這只是理想狀態下的色譜條件,在這種條件下,得到的色譜峰為正常峰;在許多情況下,隨著濃度的增大,K減小,這時色譜峰為拖尾峰;而有時隨著溶質濃度增大,K也增大,這時色譜峰為前延峰。因此,只有盡可能減少進樣量,使組分在柱內濃度降低,K恆定時,才能獲得正常峰。
在同一色譜條件下,樣品中K值大的組分在固定相中滯留時間長,後流出色譜柱;K值小的組分則滯留時間短,先流出色譜柱。混合物中各組分的分配系數相差越大,越容易分離,因此混合物中各組分的分配系數不同是色譜分離的前提。
在HPLC中,固定相確定後,K主要受流動相的性質影響。實踐中主要靠調整流動相的組成配比及pH值,以獲得組分間的分配系數差異及適宜的保留時間,達到分離的目的。
非離子性有機物可通過溶解作用分配到土壤有機質中,並經過一定時間達到分配平衡,此時有機物在土壤有機質和水中含量的比值稱為分配系數。

【分配系數含義】
用有機溶劑從水相中萃取溶質A時,如果溶質A在兩相中存在的型體相同,平衡時溶質在有機相的活度與水相的活度之比稱為分配系數,用KD表示。萃取體系和溫度恆定,KD為一常數。
在稀溶液中可以用濃度代替活度。表示為:
此式稱為分配定律,它只適用於濃度較低的稀溶液,而且溶質在兩相中以相同的單一形式存在,沒有離解和締合副反應。如:用CCl4萃取I2,I2在兩相中以分子的形式存在,存在形式相同。

【分配比含義】
將溶質在有機相中的各種存在形式的總濃度CO和在水相中的各種存在形式的總濃度CW之比,稱為分配比.用D表示:
分配比除與一些常數有關以外,還與酸度、溶質的濃度等因素有關,它並不是一個常數。
示例:CCl4——水萃取體系萃取OsO4
在水相中Os(VIII)以OsO4,OsO5和HOsO5三種形式存在
在有機相中以OsO4和(OsO4)4兩種形式存在。

【分配系數與分配比】
當溶質在兩相中以相同的單一形式存在,且溶液較稀,KD=D。
如: CCl4——水萃取體系萃取I2
在復雜體系中KD 和D不相等。
分配系數與萃取體系和溫度有關,而分配比除與萃取體系和溫度有關外,還與酸度、溶質的濃度等因素有關。

【萃取百分率】
在實際工作中,常用萃取百分率E來表示萃取的完成程度。
萃取百分率的含義:物質被萃取到有機相中的比率。用E表示。

【E和D的關系】
式中CO和CW 分別為有機相和水相中溶質的濃度,VO 和VW有機相和水相的體積。
當用等體積溶劑進行萃取時,即VW=VO,則:
若D=1,則萃取一次的萃取百分率為50%;
若要求萃取百分率大於90%,則D必須大於9。
當分配比D不高時,一次萃取不能滿足分離或測定的要求,此時可採用多次連續萃取的方法來提高萃取率。

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